碟式太阳能热发电系统聚光器空气动力载荷特性研究分析

发布时间：2022-07-08 16:43

　　随着社会的发展，能源和环境问题不断加剧，发展新能源技术是当今刻不容缓所需解决的紧迫问题。太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的绿色能源，是未来新能源的主要发展对象之一。碟式太阳能热发电技术以其高效、使用灵活等优点日益受到市场的青睐。但外部气候条件对碟式太阳能热发电系统的安全性影响巨大，尤其是尺寸较大呈碟状的聚光器对外部气候条件最为敏感。研究风对聚光器的扰动作用是聚光器可靠性设计中非常关键的一步。如何探究聚光器在不同风荷载下的气动载荷特性，以及如何获得聚光器最佳避风姿势，保证碟式太阳能热发电系统安全运转是亟待解决的难题。因此，研究碟式太阳能热发电系统聚光器的空气动力载荷特性是非常必要的。为此，本论文以可再生能源电力技术项目―大功率碟式太阳能热发电系统聚光器的空气动力载荷分析与优化‖为依托，采用理论计算标准算法、数值仿真方法、空气动力载荷理论等相结合的方法对碟式太阳能热发电系统聚光器不同风速条件和不同方位角与高度角下的空气动力载荷特性进行相应研究，论文主要创新点和研究工作如下：（1）采用恒风速虚拟风洞实验方法对不同姿态和不同风速下的碟式太阳能聚光器流场进行了仿真解析，揭示了恒风速下碟式太阳能聚... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 太阳能热发电技术的发展及研究现状
    1.3 碟式太阳能热发电系统的发展及研究现状
    1.4 聚光器气动载荷特性研究现状
    1.5 主要内容与论文框架
第2章 空气动力学基础理论
    2.1 空气动力学基本分类
    2.2 流体运动研究方法
        2.2.1 统计物理方法
        2.2.2 基于连续介质假设方法
    2.3 虚拟风洞实验简介
    2.4 Star-ccm+简介
    2.5 数学描述
        2.5.1 流体控制方程
        2.5.2 固体控制方程
        2.5.3 流固耦合方程
    2.6 本章小结
第3章 恒风速下碟式太阳能聚光器流场分析
    3.1 碟式太阳能热发电系统聚光器模型建立与参数设置
        3.1.1 系统建模与网格划分
        3.1.2 模型条件与求解参数设置
    3.2 恒风速下聚光器流速分布仿真分析
        3.2.1 恒风速下聚光器流速分布随高度角变化规律
        3.2.2 恒风速下聚光器流速分布随方位角变化规律
    3.3 聚光器恒风速下压强分布仿真分析
        3.3.1 恒风速下聚光器压强分布随高度角变化规律
        3.3.2 恒风速下聚光器压强分布随方位角变化规律
    3.4 本章小结
第4章 不同恒风速下碟式太阳能聚光器气动载荷研究
    4.1 碟式太阳能聚光器气动载荷数学模型
    4.2 聚光器所受风力随高度角和方位角的变化规律
    4.3 聚光器所受风力矩随高度角和方位角的变化规律
    4.4 本章小结
第5章 渐变风下碟式太阳能聚光器气动载荷研究
    5.1 渐变风下聚光器仿真参数设置
    5.2 渐变风对聚光器受力影响分析
    5.3 风速变化率对聚光器受力影响分析
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间发表学术论文和从事课题
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]抛物碟式太阳能聚光器的聚光特性分析与设计[J]. 王云峰,季杰,何伟,陈海飞.  光学学报. 2012(01)
[2]智能交通信息采集中数据融合技术探讨[J]. 唐汝磉,钱寒峰.  科技咨询导报. 2007(26)
[3]碟式抛物面太阳能聚能器焦面特性数值仿真[J]. 帅永,夏新林,谈和平.  太阳能学报. 2007(03)
[4]直升机旋翼气动载荷计算与分析[J]. 朱世晋,李南慧.  南京航空航天大学学报. 1979(03)

硕士论文
[1]基于CFX太阳能追日器风载仿真[D]. 冯东亮.武汉理工大学 2011
[2]菲涅尔太阳能聚光器研究[D]. 吴贺利.武汉理工大学 2010
[3]太阳能光热推进聚光器的设计与研究[D]. 张万权.南京航空航天大学 2009
[4]兆瓦级风电机组振动分析及保护[D]. 祝振敏.兰州理工大学 2008



本文编号：3657381